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(11) | EP 0 588 140 A2 |
| (12) | EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG |
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| (54) | Verfahren zum Rundsenden von Zellen in einer im Asynchron-Transfer-Modus wirkenden Koppelstruktur eines Kommunikationssystems |
| (57) In einen kommunikationssysteminternen Zellkopf (IKZ) von rundzusendenden Zellen (RZ)
wird anstelle der internen Routinginformationen (ri) für nicht rundzusendende Zellen
(Z) eine Zeilenindexinformation (zi) und eine Rundsendeinformation (rsi) eingefügt.
Nach Empfang einer rundzusendenden Zelle (RZ) in einem Koppelelement (KE) der Koppelstruktur
wird mit Hilfe der Zeilenindexinformation (ZI) eine mit koppelelementeindividuellen
Routinginformationen (kri) versehene, vorgegebene Zeile (Z1 .. Zn) einer Rundsendematrix
(RSM) ermittelt. Durch die koppelelementeindividuellen Routinginformationen (kri)
sind die Vermittlungspfade der rundzusendenden Zelle (RZ) in dem jeweiligen Koppelelement
(KE) definiert. Die aus einer Wegeinformation (wi) und einer Zeilenindex- oder Zellenroutinginformation
(zi, zri) gebildete koppelelementeindividuelle Routinginformation (kri) wird durch
eine Kommunikationssystemsteuerung (ST) mit Hilfe der Teilnehmer-Signalisierungsinformationen
ermittelt und in die Rundsendematrix (RSM) eingetragen. Beim erfindungsgemäßen Verfahren
bleibt die Strukur des kommunikationssysteminternen Zellkopfs (IKZ) erhalten. |
[0001] Für zukünftige Kommunikationssysteme, insbesondere Breitbandnetze, sind gemäß einem Asynchron-Transfer-Modus wirkende Koppelstrukturen bzw. Koppeleinrichtungen vorgesehen. Bei diesem Asynchron-Transfer-Modus werden auf jedem Übertragungsabschnitt ununterbrochen Pakete fester Länge übertragen, die in der Fachwelt als Zellen bezeichnet werden. Diese Zellen bestehen aus 48 Oktets für die Nutzinformation und 5 Oktets Zellenroutinginformationen für den Zellkopf. Ist gerade keine Nutzinformation zu senden, werden speziell markierte Leerzeichen gesendet.
[0002] Eine gemäß dem Asynchron-Transfer-Modus wirkende Koppeleinrichtung ist ähnlich der Koppeleinrichtung herkömmlicher digitaler Kommunikationssysteme in ein oder mehrere Koppelstufen strukturiert, wobei die einzelnen Koppelstufen untereinander derart vermascht sind, daß eine weitgehend blockierungsfreie Koppelstruktur entsteht. Die Eingangs- und Ausgangsleitungen einer derartigen Koppelstruktur werden aus den im Zellkopf der Zelle angegebenen Zellenroutinginformationen, d.h. aus virtuellen Wegeinformationen und virtuellen Kanalinformationen ermittelt. Diese vermittlungstechnischen Informationen sind aus den von den Teilnehmern eines Kommunikationssystems signalisierten Rundsende- und Zielinformationen - d.h. Rufnummern der Zielteilnehmer - abgeleitet.
[0003] Aus der Druckschrift "ATM-Technologie für zukünftige Breitbandnetze" der Fa. Siemens, Zeile 17, rechte Spalte, ist bekannt, für die Vermittlung einer Zelle durch eine Koppelstruktur zusätzlich Routinginformationen aus den im im Zellkopf der Zelle angegebenen Zellenroutinginformationen zu ermitteln und an die Zelle anzufügen. Mit Hilfe dieser internen Routinginformation sucht sich die jeweilige Zelle den festgelegten Pfad durch eine n-stufige Koppelstruktur selbststeuernd, d.h. ohne Mitwirkung einer zentralen Kommunikationssystemsteuerung. Die zusätzlichen internen Routinginformationen werden in einen kommunikationssysteminternen Zellkopf eingefügt und vor die jeweilige Zelle gesetzt. Nach der Selbstvermittlung der Zelle durch die Koppelstruktur wird der kommunikationssysteminterne Zellkopf wieder entfernt.
[0004] Der Datenumfang der Zellenroutinginformationen bzw. des kommunikationssysteminternen Zellkopfes wird im wesentlichen durch die Anzahl der Koppelstufen bestimmt, wobei üblicherweise für eine Koppelstufe ein Informationsstring, z.B. ein Byte, vorgesehen ist, die zu einem Block zusammengestellt werden. In zunehmendem Maße werden kommunikationssysteminterne Zellköpfe definiert, die eine vorgegebene, auf die maximale Anzahl von Koppelstufen abgestimmte Anzahl von Informationsstrings, z.B. für fünf Koppelstufen fünf Bitoktets bzw. Bytes, aufweisen.
[0005] Bei derartig strukturierten kommunikationssysteminternen Zellköpfen kann im Falle des Rundsendens von Zellen an mehrere Ausgangsleitungen der Koppelstruktur das Selbststeuerungsprinzip der Zellen nicht ohne weiteres aufrechterhalten werden.
[0006] Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, rundzusendende Zellen durch eine n-stufige Koppelstruktur unter weitgehendster Beibehaltung des Selbststeuerungsprinzps und der bisher verwendeten Zellköpfe zu vermitteln. Die Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
[0007] Der wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß jedem der eine Koppelstufe bildenden Koppelelemente eine Rundsendematrix zugeordnet ist, in der die in jeweils einer eine Rundsendeverbindung repräsentierenden Zeile eingetragenen, koppelelementeindividuellen Routinginformationen die Vermittlungspfade einer rundzusendenden Zelle in dem jeweiligen Koppelelement angeben. Hierbei ist jeder Spalte der Rundsendeinformation eine Ausgangsleitung des jeweiligen Koppelelementes zugeordnet. Vor dem weiterleiten einer Zelle an die Koppelstruktur wird bei rundzusendenden Zellen anstelle der internen Routinginformationen eine Rundsendeinformation und eine Zeilenindexinformation in den kommunikationssysteminternen Zellkopf eingefügt. Nach dem Empfang einer rundzusendenden Zelle in einem Koppelelement wird anhand der angegebenen Zeileninformation die relevante Zeile in der zugeordneten Rundsendematrix ermittelt und in Abhängigkeit von der in dieser Zeile angegebenen koppelelementeindividuellen Routinginformationen die rundzusendende Zelle an die zugeordneten Ausgangsleitungen der Koppelelemente vermittelt. Vor dem Weiterleiten der Zelle an ein weiteres Koppelelement der Koppelstruktur wird in den kommunikationssysteminternen Zellkopf anstelle der angegebenen Zeilenindexinformation eine in der koppelelementeindividuellen Routinginformation enthaltene weitere Zeilenindexinformation im Sinne des Ermittelns der Zeile der Rundsendematrix in dem weiteren Koppelelement eingefügt.
[0008] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird vor dem Weiterleiten der Zelle an einen einen Ausgang der Koppelstruktur repräsentierenden Ausgang des Koppelelements die in der Rundsendematrix eingetragene und ggf. umgewertete Zellenroutinginformation in die Zelle eingefügt und der kommunikationssysteminterne Zellkopf entfernt - Anspruch 2. Je nach Lage der Koppelstruktur in einem Kommunikationsnetz wird die die Steuerung der Zelle durch das Kommunikationsnetz bewirkende Zellenroutinginformation ggf. mit Hilfe der Koppelstruktursteuerung umgewertet.
[0009] Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine koppelelementeindividuelle Routinginformation durch eine die Nichtweiterleitung anzeigende Wegeinformation gebildet, sofern die rundzusendende Zelle nicht zu einer durch die Spalte der Rundsendematrix bestimmten Ausgangsleitung des Koppelelementes weitergeleitet werden soll oder durch eine die Weiterleitung der Zelle anzeigende Wegeinformation und eine Zelleindex- oder Zellenroutinginformation gebildet, sofern die rundzusendende Zelle an eine Ausgangsleitung des Koppelelementes übermittelt werden soll - Anspruch 3.
[0010] In jedem der Koppelelemente wird nach dem Verifizieren einer in der durch die empfangene Zeilenindexinformation ermittelten Zeile der Rundsendematrix angegebenen koppelelementeindividuellen Routinginformation, die durch eine die Nichtweiterleitung anzeigende Wegeinformation gebildet ist, die zugehörige Zelle nicht an diejenige Ausgangsleitung des Koppelelementes übermittelt, in deren zugeordneter Spalte der Rundsendematrix die koppelelementeindividuelle Routinginformation eingetragen ist. Ist die koppelelementeindividuelle Routinginformation durch eine eine Weiterleitung anzeigende Wegeinformation und durch eine Zeilenindexinformation gebildet, wird die rundzusendende Zelle an die zugeordnete Ausgangsleitung übermittelt, wobei in dem kommunikationssysteminternen Zellkopf anstelle der empfangenen die verifizierte Zeilenindexinformation eingefügt wird. Ist die koppelelementeindividuelle Routinginformation durch eine eine Weiterleitung anzeigende Wegeinformation und eine ggf. umgewertete Zellenroutinginformation gebildet, wird die zugehörige Zelle an die zugeordnete, eine Ausgangsleitung der Koppelstruktur repräsentierende Ausgangsleitung des Koppelelementes übermittelt, wobei der kommunikationssysteminterne Zellkopf entfernt und in den Zellkopf der Zelle anstelle der Zellenroutinginformationen die ggf. umgewerteten Zellenroutinginformationen eingefügt werden - Anspruch 4. Besonders vorteilhaft wird die Verifizierung des kommunikationssysteminternen Zellkopfes von rundzusendenden Zellen und die Vermittlung dieser rundzusendenden Zellen durch eine in jedem Koppelelement implementierte Rundsenderoutine bewirkt - Anspruch 5. Der vorteilhaft durch Programme realisierten Rundsenderoutine ist jeweils die Rundsendematrix zugeordnet.
[0011] Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren anhand zweier Blockschaltbilder und einer Tabelle näher erläutert. Dabei zeigen
Figur 1 ein Koppelelement einer Koppelstruktur,
Figur 2 den Aufbau einer ATM-Zelle und
Figur 3 eine Rundsendematrix in einem Koppelelement gemäß Figur 1.
[0012] Figur 1 zeigt eines von mehreren Koppelelementen KE einer Koppelstufe KST. Eine nicht dargestellte Koppelstruktur ist für kleine Kommunikationssysteme üblicherweise durch eine Koppelstufe KST und für größere Kommunikationssysteme durch mehrere Koppelstufen KST gebildet. Bei größeren Koppelstrukturen werden die Kommunikationsstufen untereinander vermascht, d.h. Ausgangsleitungen AL1 .. AL8 bzw. Eingangsleitungen EL1 .. EL8 der Koppelelemente KE werden miteinander in vorgegebener Weise verbunden. Für das Ausführungsbeispiel sei weiterhin angenommen, daß das Koppelelement KE zur Vermittlung von im Asynchron-Transfer-Modus (ATM) gebildete Zellen vorgesehen ist. Der prinzipielle Aufbau einer derartigen Zelle Z ist in Figur 2 dargestellt. Die Zelle Z enthält einen Zellkopf ZK, in die Zellenroutinginformationen zri eingefügt sind. Bei diesen Zellenroutinginformationen zri handelt es sich um eine virtuelle Wege- und virtuelle Kanalinformation, mit deren Hilfe die zugehörige Zelle Z durch ein im Asynchron-Transfer-Modus wirkendes Kommunikationsnetz übermittelt wird. Desweiteren ist im Sinne einer Zellenselbststeuerung durch die Koppelstruktur für jede Zelle Z ein mit internen Routinginformationen ri versehener, kommunikationssysteminterner Zellkopf IZK angefügt. Mit Hilfe dieser internen Routinginformationen ri sucht sich die jeweilige Zelle Z den festgelegten Pfad durch eine n-stufige Koppelstruktur selbsteuernd, d.h. ohne Mitwirkung einer zentralen Kommunikationssystemsteuerung. Im kommunikationssysteminternen Zellkopf IZK ist weiterhin ein Bereich für das Eintragen einer Rundsendeinformation rsi vorgesehen. Für das Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß eine Rundsendeinformation rsi beispielsweise als eine binäre Information - z.B. 0 - eingetragen ist, wodurch die Zelle Z als rundzusendende Zelle bestimmt ist. Bei rundzusendenden Zellen Z ist anstelle der üblichen internen Routinginformation ri eine Zeilenindexinformation zi in den kommunikationssysteminternen Zellkopf IZK eingefügt.
[0013] Desweiteren ist im Koppelelement KE eine Steuerung ST mit einer zugeordneten Rundsendematrix RSM vorgesehen. Die Steuerung ST kann eine separate Steuerung für das jeweilige Koppelelement KE, ein Teil einer Koppelstufensteuerung oder einer Koppelstruktursteuerung darstellen.
[0014] Für das Ausführungsbeispiel sei angenommen, daß eine rundzusendende Zelle RZ an der vierten Eingangsleitung EL4 des Koppelelementes KE empfangen wird. Im kommunikationssysteminternen Zellkopf ZK ist neben der Rundsendeinformation rsi eine beispielsweise die zweite Zeile Z2 einer Rundsendematrix RSM anzeigende Zeilenindexinformation zi eingefügt.
[0015] Der prinzipielle Aufbau einer jedem Koppelelement KE zugeordneten Rundsendematrix RSM ist in Figur 3 dargestellt. Die Rundsendematrix RSM weist n Zeilen Z1 .. Zn auf, wobei jeder Zeile Z1 .. Zn eine Rundsendeverbindung - virtuelle oder logische Rundsendeverbindung - zugeordnet ist. Aufgrund der in Figur 1 angegebenen acht Ausgangsleitungen der AL1 .. AL8 des Koppelelementes KE weist die Rundsendematrix RSM acht Spalten AL1 .. AL8 auf. In jede Spalte AL1 .. AL8 ist für jede Rundsendeverbindung eine koppelelementeindividuelle Routinginformation kri eingetragen. Figur 3 zeigt weiterhin, daß eine koppelelementeindividuelle Routinginformation kri durch eine Wegeinformation wi und durch eine Zeilenindexinformation zi oder durch eine Zellenroutinginformation zri gebildet ist. Die Wegeinformation wi stellt hierbei die wesentliche Routinginformation dar. Durch sie wird angezeigt, ob die jeweilige rundzusendende Zelle RZ an diejenige Ausgangsleitung AL1 .. AL8 weitergeleitet wird, in dessen Spalte die Wegeinformation wi eingetragen ist und sofern Weiterleiten angezeigt wird, ob die jeweilige Ausgangsleitung AL1 .. AL8 die Ausgangsleitung der Koppelstruktur darstellt oder die Ausgangsleitung mit einem weiteren Koppelelement KE verbunden ist. Die Wegeinformation wi wird beispielsweise durch eine zwei Bit umfassende binäre Information 00, 01 oder 10 realisiert. Zeigt die Wegeinformation wi - z.B. 10 - die Weiterleitung der rundzusendenden Zelle RZ an ein weiteres Koppelelement KE an, so wird die nachfolgende in der Rundsendematrix RSM angegebene Zeilenindexinformation zi anstelle der empfangenen Zeilenindexinformation zi in den kommunikationssysteminternen Zellkopf IZK eingefügt und über die jeweilige Ausgangsleitung AL1 .. AL8 übermittelt. Ist aufgrund der angegebenen Wegeinformation wi - z.B. 01 - eine Weiterleitung der rundzusendenden Zelle RZ an eine Ausgangsleitung AL1 .. AL8 vorgesehen, die Ausgangsleitung der Koppelstruktur darstellt, so wird der kommunikationssysteminterne Zellkopf IZK entfernt und die nach der Wegeinformation wi angegebenen Zellenroutinginformationen zri in den Zellkopf ZK der rundzusendenden Zelle RZ eingefügt. Die Zellenroutinginformation zri weicht üblicherweise aufgrund einer kommunikationssysteminternen Umwertung von den ursprünglich im Zellkopf ZK enthaltenen Zellenroutinginformationen zri ab.
[0016] Für das Ausführungsbeispiel sei weiterhin angenommen, daß die an der vierten Eingangsleitung EL4 empfangene rundzusendende Zelle RZ aufgrund der in zweiter Zeile Z2 der Rundsendematrix RSM angegebenen koppelelementeindividuellen Routinginformationen kri an die dritte und fünfte Ausgangsleitung AL3, AL5 des Koppelelementes KE vermittelt werden soll. Desweiteren sei angenommen, daß alle Ausgangsleitungen AL1 .. AL8 zu einer weiteren Koppelstufe KST geführt sind. Folglich ist in der dritten und fünften Spalte AL3, AL5 der Rundsendematrix RSM eine die Weiterleitung der rundzusendenden Zelle RZ anzeigende Wegeinformation wi - z.B. 10 - und eine weitere Zeilenindexinformation zi angegeben. Alle weiteren Spalten AL1 .. AL8 der zweiten Zeile Z2 der Rundsendematrix RSM sind mit einer Wegeinformation wi - z.B. 00 - versehen, die das nicht Weiterleiten der rundzusendenden Zelle RZ repräsentiert. Mit Hilfe der Steuerung ST wird die rundzusendende Zelle RZ an die dritte und fünfte Ausgangsleitung AL3, AL5 vermittelt, wobei vorher anstelle der empfangenen Zeilenindexinformation zi die in der Rundsendematrix RSM in der dritten und fünften Spalte AL3, AL5 enthaltenen Zeilenindexinformation zi in den kommunikationssysteminternen Zellkopf IZK eingefügt werden. Durch die aktuell eingefügte Zeilenindexinformation zi ist die Zeile Z1 .. Zn der Rundsendematrix RSM des folgenden Koppelelementes KE bestimmt. In dieser Zeile Z1 .. Zn sind die koppelelementeindividuellen Routinginformationen ri für die Weitervermittlung der rundzusendenden Zelle im folgenden Koppelelement KE gespeichert.
- bei dem im Sinne einer Zellenselbststeuerung durch die Koppelstruktur mit Hilfe teilnehmersignalisierter Rundsendeursprungs- und Zielinformationen durch eine Koppelstruktursteuerung vor jeder Zelle ein mit internen Routinginformationen (ri) versehener, kommunikationssysteminterner Zellkopf (IKZ) angefügt wird, wobei bei Rundsendeverbindungen die internen Routinginformationen (ri) durch eine Rundsende- und eine Zeilenindexinformation (rsi, zi) gebildet sind,
- bei dem jedem Koppelelement (KE) eine Rundsendematrix (RSM) zugeordnet ist, in die in jeweils eine Rundsendeverbindung repräsentierende Zeile (Z1 .. Zn) mit Hilfe der Koppelstruktursteuerung (ST) ermittelte, koppelelementindividuelle, durch jeweils eine Wegeinformation (wi) und teilweise durch eine Zeilenindex- oder Zellenroutinginformation (zi, zri) gebildete Routinginformationen (kri) spaltenweise eingetragen werden, wobei die Spalten der Rundsendematrix (RSM) jeweils eine Ausgangsleitung (A1 .. A8) des Koppelelements (KE) repräsentieren,
- bei dem nach Empfang einer rundzusendenden Zelle (RZ) in dem jeweiligen Koppelelement (KE) der Koppelstruktur mit Hilfe der angegebenen Zeilenindexinformationen (zi) die adressierte Zeile (Z1 .. Zn) in der Rundsendematrix (RSM) ermittelt wird und in Abhängigkeit von den in der ermittelten Zeile (Z1 .. Zn) angegebenen koppelelementeindividuellen Routinginformationen (kri) die Zellen an zumindest eine Ausgangsleitung (AL1 .. AL8) des Koppelelementes (KE) rundgesendet werden, wobei vor dem Weiterleiten der Zelle (RZ) an ein weiteres Koppelelement (KE) der Koppelstruktur in den kommunikationssysteminternen Zellkopf (IKZ) anstelle der angegebenen Zeilenindexinformation (zi) eine in der koppelelementindividuellen Routinginformation (kri) enthaltene weitere Zeilenindexinformation (zi) im Sinne des Ermittelns der Zeile der Rundsendematrix (RSM) in dem weiteren Koppelelement (KE) eingefügt wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß vor dem Weiterleiten der Zelle (RZ) an eine einen Ausgang der Koppelstruktur repräsentierenden Ausgangsleitung (AL1 .. AL8) des Koppelelementes (KE) die in der Rundsendematrix (RSM) eingetragene Zellenroutinginformation (zri) in die Zelle (RZ) eingefügt und der kommunikationssysteminterne Zellkopf (IKZ) entfernt wird.
dadurch gekennzeichnet, daß die koppelelementindividuelle Routinginformation (kri)
- entweder bei einer Nichtweiterleitung der rundzusendenden Zelle (RZ) zu einer durch die Spalte der Rundsendematrix (RSM) bestimmten Ausgangsleitung (AL1 .. AL8) des Koppelelements (KE) durch eine die Nichtweiterleitung anzeigende Wegeinformation (wi),
- oder bei Weiterleitung der rundzusendenden Zelle (RZ) an eine Ausgangsleitung (AL1 .. AL8) des Koppelelementes (KE) durch eine die entsprechende Weiterleitung der rundzusendenden Zelle (RZ) anzeigende Wegeinformation (wi) und eine Zeilenindex- oder Zellenroutinginformation (zi, zri) gebildet wird.
dadurch gekennzeichnet,
daß in den Koppelelementen (KE) nach dem Verifizieren einer in der durch die empfangene Zeilenindexinformation (zi) ermittelten Zeile (Z1 .. Zn) der Rundsendematrix (RSM) angegebenen, koppelelementindividuellen Routinginformation (kri),
- die durch eine die Nichtweiterleitung anzeigende Wegeinformation (wi) gebildet ist, die rundzusendende Zelle (RZ) nicht an diejenige Ausgangsleitung (AL1 .. AL8) des Koppelelementes (KE) übermittelt wird, in deren zugeordneter Spalte der Rundsendematrix (RSM) die koppelelementindividuelle Routinginformation (kri) eingetragen ist,
- oder die durch eine eine Weiterleitung anzeigende Wegeinformation (wi) und durch eine Zeilenindexinformation (zi) gebildet ist, die rundzusendende Zelle (RZ) an die zugeordnete Ausgangsleitung (AL1 .. AL8) übermittelt wird, wobei in den kommunikationssysteminternen Zellkopf (IKZ) anstelle der empfangenen die verifizierte Zeilenindexinformation (zi) eingefügt ist,
- oder die durch eine eine Weiterleitung anzeigende Wegeinformation (wi) und eine gegebenenfalls umgewertete Zellenroutinginformation (rzi) gebildet ist, die zugehörige rundzusendende Zelle (RZ) an die zugeordnete, einen Ausgang der Koppelstruktur repräsentierende Ausgangsleitung (AL1 .. AL8) des Koppelelementes (KE) übermittelt wird, wobei der kommunikationssysteminterne Zellkopf (IKZ) entfernt und in den Zellkopf (ZK) der rundzusendenden Zelle (RZ) anstelle der Zellenroutinginformationen (zri) die gegebenenfalls umgewerteten Zellenroutinginformationen (zri) eingefügt werden.
dadurch gekennzeichnet,
daß für die Verifizierung des kommunikationssysteminternen Zellkopfes (IKZ) von rundzusendenden Zellen (RZ) und die Vermittlung der rundzusendenden Zellen (RZ) in jedem Koppelelement (KE) eine Rundsenderoutine vorgesehen ist.